Komprese a šifrování

Každý produkční Jupiter je dodáván s firmwarem šifrovaným AES-256 v flash paměti a uzamčeným v produkčním režimu, ne v režimu vývoje. Firmware nelze přečíst ze zařízení a zařízení nelze znovu nahrát nebo překonfigurovat na jiné nastavení, s výjimkou aktualizací firmwaru šifrovaných námi. Veškerý klíčový materiál se nachází v té šifrované flash paměti, takže z hardwaru není možné obnovit nic tajného. AES-256 je standard důvěřovaný pro nejcitlivější vládní data celosvětově; jeho prolomení hrubou silou je považováno za nemožné se současnou nebo předvídatelnou technologií.

Záznam letu

Lety se zaznamenávají na více datových vrstvách různými rychlostmi, ukládají se jako rozdíly mezi po sobě následujícími vzorky, komprimují se pomocí LZMA po skončení záznamu a kryptograficky se podepisují pomocí Ed25519, podpisu, který je s současnou technologií považován za nemožné padělat, takže jakákoli změna uloženého letu je server schopen detekovat. Výsledkem je soubor .aclz letu. Úplný formát, struktura vrstev a schéma podpisu mají svou vlastní stránku: Formát ACL záznamu letu.

Komprese v zařízení

Jupiter používá tři techniky komprese, každá je užitečná tam, kde se osvědčí. Delta kódování ukládá každý vzorek jako změnu od předchozího, odstraňuje přirozenou redundanci ze streamů senzorů, než je vidí jakýkoli kompresor. Klíčové snímky udržují data pod kontrolou v periodických intervalech. LZMA, rodina algoritmů stojící za 7-Zip, komprimuje samotný záznam letu; nastavení log_zlevel vybírá úsilí, od úrovně 4, která dokončí typický let za méně než sekundu, přes výchozí úroveň 5, až po úroveň 9, která vytěží poslední podíl s několikanásobně vyšší cenou. Vzhledem k tomu, že komprese probíhá po přistání a před nahráním, kompromis je prostě velikost nahrávání a jak rychle je deska zpět v provozu. Deflate (zlib) zpracovává konzolní a diagnostické protokoly a cokoli pod pár kilobajty se odesílá nekomprimovaně, protože pod tím obsah vykompenzuje úspory.

Zabezpečení komunikace

MQTT přenos

Nastavení, pravidla, příkazy a stav cestují přes MQTT a každá datová jednotka v obou směrech je šifrována AES-128 na úrovni aplikace s čerstvým náhodným vektorem inicializace na zprávu, takže identické zprávy nikdy nevytvoří identický šifrovaný text. AES-128 nemá žádný známý praktický útok a je považován za neprolomitelný hrubou silou se současnou technologií. Zařízení odmítne jakýkoli příchozí příkaz, který se nedešifruje správně. 

UDP přenos

Živé sledování a nahrávání záznamů letů používají kompaktní UDP datagramy vytvořené pro slabý signál. Beacon sledování je 50-bajtový paket zapečetěný tagem ověřování HMAC-SHA256 ze tajemství pro konkrétní zařízení, takže pozice nemohou být padělány nebo změněny během přenosu. Tag HMAC-SHA256 nelze vytvořit bez tajemství vašeho zařízení a neexistuje žádný praktický útok proti tomuto schématu. Chunky záznamů letů mají úplnou ochranu: každý datagram je šifrován AES-128 s čerstvým IV, ověřen stejným schématem HMAC pro konkrétní zařízení a obsahuje CRC32 původních dat, takže každý chunk, který server přijme, je důvěrný, prokazatelně od vašeho zařízení a ověřen bit za bitem. Ztracené chunky se znovu požadují; poškozené nebo padělané chunky se nemohou nikdy dostat do vašeho letu.

LoRa

Při použití našeho LoRa expandovacího modulu a protože LoRa snímky přenášejí údaje o poloze přes otevřený rádiový pás, obdrží před vydáním stejnou ochranu neprolomitelné třídy: šifrované a ověřené na paket, takže pozice Jupitera je čitelná a důvěryhodná pouze pro jeho vlastníka.